秦嶺火地塘林區(qū)主要森林類型水質(zhì)效應對比分析.pdf

1、本研究先根據(jù)大氣降雨與森林生態(tài)系統(tǒng)相互作用的時空順序，測定并分析了大氣降雨在秦嶺火地塘林區(qū)四種林分(華山松、油松、銳齒櫟和松林混交林)傳輸過程中，pH及水化學元素沿運移路徑的變化，從而獲知不同森林生態(tài)系統(tǒng)影響水化學元素沉降變化的關(guān)鍵層次，進而探討不同林分不同層次對大氣降雨水質(zhì)的影響。在此基礎上，運用主成分分析法對各林分各層降雨水質(zhì)進行綜合評價，篩選出對降雨水質(zhì)影響的最佳林分及層次;再通過室內(nèi)模擬降雨淋溶土壤方法，研究了不同濃度重金屬及p

2、H降雨對四種林分土壤酸堿度和吸附—解吸Pb、Zn、Cd的影響。為秦嶺地區(qū)水源林的管理和營建提供科學依據(jù)。結(jié)果表明:
　　(1)秦嶺火地塘大氣降水pH均值為6.03，降雨偏酸性。四種林分對偏酸性降雨pH均有較強的調(diào)升能力，調(diào)升效應順序為:松櫟混交林＞油松＞華山松＞銳齒櫟，松櫟混交林效果最佳。華山松和銳齒櫟調(diào)升pH的關(guān)鍵層次是林冠層，油松和松櫟混交林起主要作用的是土壤層。四種林分林地土壤對模擬降雨酸堿度均有調(diào)節(jié)作用。模擬降雨pH在相同

3、條件下，重金屬含量越高，越能促進土壤對降雨pH的調(diào)升作用。
　　(2)四種林分生態(tài)系統(tǒng)對大氣降雨輸入的Pb、Cd、Cr、NH4+均有顯著的吸附固定、凈化效應。林冠層吸收利用、土壤吸貯固定是對NH4+凈化的主要方式，其中銳齒櫟對其吸附凈化率為71.15％，效果最佳;吸貯阻減Pb、Cd、Cr的關(guān)鍵層是林冠層。對Pb，以華山松林吸附凈化率最高，為73.31％;對Cd，油松林吸附凈化率最高，為84.09％;另外，銳齒櫟和松櫟混交林對SO4

4、2-、Zn2+、Cr表現(xiàn)較強的吸附凈化效應，而且均以松櫟混交林吸附凈化率最高，分別為60.28％、79.76％、19.00％。
　　(3)降雨對四種林分生態(tài)系統(tǒng)中的NO3-、PO43-、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+表現(xiàn)淋溶效應。土壤層是輸出水體中NO3-、Al3+、Ca2+、Mg2+、Al3+的主要來源;對NO3-、PO43-:華山松表現(xiàn)淋溶強度最大，淋溶增幅分別為3.41 mg·L-1、0.48 mg·L-1，林冠層、枯枝

5、落葉層是淋溶關(guān)鍵層。對K+、Ca2+:銳齒櫟淋溶強度最大，林冠層和枯枝落葉層是淋溶關(guān)鍵層。對Mg2+:松櫟混交林淋溶強度最大，淋溶增幅為2.21 mg·L-1。另外在華山松林中，SO42-、Zn2+主要是由于林冠層和枯枝落葉層受到降雨的淋洗而增加。
　　(4)降雨經(jīng)過四種林分各層對其凈化后，其水質(zhì)均有一定的改善和提高。而且在四種林分相同層次降雨水體中，均是以松櫟混交林水體水質(zhì)最好，因此松櫟混交林是四種林分中對降雨水質(zhì)進行凈化的最優(yōu)

6、林分。
　　(5)模擬降雨在重金屬濃度相同條件下，隨降雨pH升高，四種林分林地土壤對Pb、Zn、Cd的吸附—解吸有不同效應。對Pb:華山松和松櫟混交林林地土壤的吸附能力減弱，油松和銳齒櫟林林地土壤吸附能力增強;對Zn:華山松和松櫟混交林林地土壤吸附強度增強，油松和銳齒櫟林林地土壤解吸強度增強;對Cd:四種林分林地土壤均是解吸強度減弱，吸附強度增強。
　　(6)模擬降雨在pH相同條件下，當模擬降雨重金屬含量較低時(M0、Min